磨課師:地圖投影
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「空間資訊與智慧生活」是逢甲大學推出的第一門磨課師課程,由逢甲大學地理資訊中心周天穎教授主講。課程於 2014 年 10 月 20 日開始,為期 12 週,每週學習負擔預估為 1.5~2.5 小時,課程完全免費,歡迎大家一起加入。 這是第一週課程所使用的投影片,課程介紹請參考:http://bit.ly/1urcfW4 也歡迎大家到課程粉絲專頁體驗我們的課外活動:http://on.fb.me/1xXOEMFTRANSCRIPT
空間資訊與智慧生活
第二週 地圖投影
逢甲大學的位置在台中市 的西屯區文華路100號 但電腦如何知道位置呢?
坐標就是將地球轉化 為一個標準的橢球體,讓 每一個位置有能有唯一的 坐標值。
原來逢甲大學是在 經度=120.644793, 緯度=24.186277的位置啊!
大地坐標系統
一、參考橢球體(Ellipsoid)
a:長軸
b:短軸
f:扁率
a
baf
大地坐標系統
二、大地基準(Geodetic Datum)
為大地測量坐標計算的參考依據。
各應用研究地區的大地水準面均不甚相同,因此需要視情況選用與該地區最密合的「區域性」或「全球性」的大地基準。
大地坐標系統
三、大地基準面(Geoid)
指以地球質量為中心,為重力相等所構成的球面。
是一個不規則面,無法透過一個數學方程式表達,通常是以平均海水面為大地水準面。
局部地區可選用與該地區最密合的橢球體為基準。
大地經緯坐標示意圖
圖片來源:GIS中心
地理坐標系統-經度(Longitude)
圖片來源:GIS中心
格林威治
地理坐標系統-緯度(Latitude)
圖片來源:GIS中心
為什麼要地圖投影?
如果把立體的地球儀壓成平面,那麼就可以解決問題了
投影系統
觀察地球上的資訊,主要利用地球儀,地球儀方便觀察且幾何形狀都與地球
相近
地球儀所佔空間大不方便攜帶出門
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搭配不同紙圖擺放方位有不同的投影類別
圓錐投影、圓柱投影、方位投影
圖片來源:GIS中心
方位投影法(Azimuthal projection)
圖片來源:GIS中心
優點:投影出來的地圖,面積比例和實際的相符。
缺點:一次只能投影半個球面。
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正射投影 光源無限遠處
圖片來源:GIS中心
方位投影依據光源位置不同,又可分為正射投影與中心投影
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平面投影
光源在球面上中心
中心投影 光源在球體中心
中心投影光源在球體中心或位於球面上
圓柱投影法(Conical projection)
優點: 地圖可以顯示全部的經線,
經、緯線也都和地球儀上的一樣,保持互相垂直。
圖片來源:GIS中心
缺點:
靠近兩極的部分面積會被放大許多。
優點:圓錐接觸的緯線附近的區域,面積幾乎可以算是極準確的。
圓錐投影法(Conical projection)
圖片來源:GIS中心
缺點:此投影法還是會造成部分扭曲,但是狀況比較不嚴重。
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幾種主要投影方式展開圖
圖片來源:GIS中心
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國際橫麥卡托投影坐標系統